一种煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法技术

本发明专利技术适用于煤层增渗技术领域，提供了一种煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，该方法包括：基于目标煤层区域的三维数值模型和多个爆破增渗正交方案，确定每个爆破增渗正交方案对应的模拟瓦斯抽采总流量；多个爆破增渗正交方案基于不同的孔网结构和不同的工艺参数确定；基于多个爆破增渗正交方案及对应的瓦斯抽采总流量，建立训练样本数据库；基于训练样本数据库对预设的神经网络模型进行训练，得到瓦斯抽采总流量预测模型；基于目标煤层区域的目标瓦斯抽采总流量和瓦斯抽采总流量预测模型，确定目标孔网结构和目标工艺参数。本发明专利技术能够快速获得当前需求下的合理的煤层爆破增渗设计方案，有助于实现煤层瓦斯的底面快速抽采。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤层增渗，尤其涉及一种煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法。

技术介绍

1、瓦斯是一种以甲烷为主要成分的混合气体，是影响煤矿安全高效生产的五大灾害之首，同时也是一种洁净能源，具有高热值、清洁的属性。瓦斯抽采是治理瓦斯相对更直接、更有效、更现实的方法，也是获得洁净能源的有效途径。瓦斯抽采技术的关键控制因素是煤层的渗透性。

2、爆破产生的能量可以瞬间粉碎煤岩并制造大量的微裂隙，因此，与其它增渗技术相比，爆破增渗技术受煤层地质条件的限制较小。但是，由于井下使用爆破炸药容易造成安全事故，目前主要在地面竖直钻孔中采用爆破技术来提升炮孔周围岩体的渗透性，此方法容易形成瓦斯抽采死角和空白带。为了克服直接爆破的缺陷，可以采用定向钻孔技术。定向钻孔技术可以由地面往下构造竖直主孔，然后根据煤层的位置和厚度等赋存条件构造水平支孔，由支孔进入煤层瓦斯影响区；通过布置主孔和支孔，形成“竖直孔+水平孔”的孔网结构覆盖整个煤层区域；最后，在孔网结构中采用合理的爆破方式提升整个煤层的渗透性，实现煤层瓦斯的快速抽采，降低抽采周期和减少空白带。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述爆破增渗单元包括一个竖直孔和两个共线水平孔；所述孔网结构的参数包括所述爆破增渗单元的布置形式、所述竖直孔之间的间距和孔径；所述竖直孔和所述共线水平孔的直径为所述孔径；所述布置形式包括正方形、菱形和三角形；所述工艺参数包括不耦合装药系数和竖直孔口抽采压力。

3.如权利要求2所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述基于所述目标煤层区域的目标瓦斯抽采总流量和所述瓦斯抽采总流量预测模型，确定目标孔网结...

【技术特征摘要】

1.一种煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述爆破增渗单元包括一个竖直孔和两个共线水平孔；所述孔网结构的参数包括所述爆破增渗单元的布置形式、所述竖直孔之间的间距和孔径；所述竖直孔和所述共线水平孔的直径为所述孔径；所述布置形式包括正方形、菱形和三角形；所述工艺参数包括不耦合装药系数和竖直孔口抽采压力。

3.如权利要求2所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述基于所述目标煤层区域的目标瓦斯抽采总流量和所述瓦斯抽采总流量预测模型，确定目标孔网结构和目标工艺参数，包括：

4.如权利要求3所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述最佳逼近目标函数为：

5.如权利要求2所述的煤层爆破增渗的孔网结构和工艺参数设计方法，其特征在于，所述基于目标煤层区域的三维数值模型和多个爆破增渗正交方案，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁维，籍晓蕾，王伟，王文，王奇智，牛庆合，郑永香，常江芳，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：